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Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker
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Gosellschaft mit beschränkter Raftung Meßvorrichtung zur Erfassung
und Speicherung des Elevationswinkels eines Raketengeschosses Die Erfindung bezieht
sich auf eine Meßanordnung zur Erfassung und Speicherung des Elevationswinkels in
einem startenden Raketengeschoß zum Verarbeiten und Auslösen bestimmter Schalt-
und/oder Steuerfunktionen.
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Bei nicht lenkbaren Geschossen ist die erreichte Weite allein von
dem Elevationswinkel abhängig, unter welchen das jeweilige Geschoß abgeschossen
wird. Reichweite und Flugzeit hängen direkt voneinander ab und können nach den Fallgesetzen
mit Hilfe der bekannten Wurfparabel berechnet werden. Diese theoretischen Kenntnisse
können darüberhinaus nach durch Versuchsschüsse erweitert werden, womit man insbesondere
die Einflüsse der jeweiligen Umgebungsbedingungen erfassen und ebenfalls berüchs'chtigen
kann.
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Die zuvor beschriebenen Grundsät-zc gelten auch für Artillerieraketen,
die in Gegensatz zu einfachen Geschossen zusätzlich ein Raketentriebwerk zum Antrieb
aufweisen. Bei Artillerieraketen besteht aber der Wunsch, bestimmte Schaltfunktionen,
wie z.B. das Schärfen des Zünders oder das Einschalten einer Endphasenlenkung relativ
spät, und zwar erst kurz vor dem Aufschlagen, auszulösen. Zur Erfüllung derartiger
Forderungen ist ein Zeitwerk mit einem Funktionsgenerator notwendig, welcher den
Zusammenhang zwischen dem Elevationswinkel beim Abschuß und der Flugzeit entsprechend
berücksichtigt. Es ist daher notwendig, den jeweiligen Elevationswinkel beim Start
einer Artillerierakete dieser einzugeben, was mit Hilfe eimer Datenübertragungsstrecke
durch geführt werden kann. Da aber eine derartige Datenübertragung bei einfachen
Artillerieraketen bzw. bei einfachen Artillerie-Raketenwerfern nicht besteht bnd
aucii nicht zweckmäßig ist, muß der Elevationswinkel in irgendeiner anderen Form
für die Rakete erfaßt werden.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung
zur Erfassung und Speicherung des Elevationswinkels in einem startenden Raketengeschoß
vorzusehen, damit diese Winkelinformationen in der Rakete zum Auslösen bestimmter
Schalt- und/oder Steuerfunktionen zur Verfügung steht. Gemäß der Erfindung wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, daß di.e Meßanordnung ein sich unter dem Einfluß der
Startbeschleunigung in die Abschußrichtung einstellendes Pendel aufweist, das über
ein ein- und auskuppelbares Zwischenglied eine elektromechanische Meßvorrichtung
einstellt.
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Mit llilfe der erfindungsgemäßen Maßnahme ist es möglich, eine einfache
und hinreichend genaue Meßanordnung aufzubauen, welche darüberhinaus den Vorteil
hat, daß ein erfaßter und gespeicherter Winkel als elektrische Informationssignal
für die Verarbeitung tzur Verfügung steht. flierbei ist es zweckmäßig, das Pendel
mit einei' in in cinem Gehäuse gelagerten Welle fest zu verbinden und mit einem
auf dieser Welle sitzenden Zahnrad über ein einkuppelbares Zwischenrad ein weiteres
Zahnrad
anzutreiben, das auf der Stellspindel eines im Gehäuse
angeordneten Potentiometers sitzt. Das Zwischenrad kann dabei in vorteilhafter Weise
auf einer mindestens einseitig in einer zur Achsrichtung senkrechten Richtung mit
begrenztem Hub verschwenkbaren Welle angeordnet sein, auf welche eine derart bemessene
Druckfeder einwirkt, daß das Zwischenrad nur unter dem Einfluß der Startbeschleunigung
der Rakete sich an das Zahnrad der Pendelwelle und an das der Stellspindel des Potentiometers
ankoppelt. Auf dicse Weise wird eine Kopplung des Pendels mit der Spindel des Potentiometers
nur während der Startphase erreicht und damit eine Speicherung des eingestellten
Elevationswinkels erzielt.
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Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine zum Abschuß eingestellte Artillerierakete,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgenäßen Meßanordnung, Figur 3 einen
Schnitt IIS-ITI gemäß Figur 2.
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In Figur 1 ist eine Artillerierakete 10 zu sehen, die in einer nicht
näher dargestellten Abschußrampe mit einem für den Abschuß erforderlichen Elevationswinkel
α eingestellt ist. Diese Rakete 10 weist keine Vorrichtungen zur Steuerung
auf, so daß ihre Reichweite und Flugdauer allein von dem Elevationswinkel α
bestimmt wird. In der Rakete 10 ist eine Meßanordnung 11 vorgesehen, mit der es
möglich ist, den Elevatienswinkel α zu erfassen und für eine nach dem Start
durchzuführenden Verarbeitung zu speichern. Die Meßanordnung 11 besteht aus einem
Gehäuse 12, in das - wie Figur 2 und Figur 3 zeigen - ein petentioreter 13 eingebaut
ist. Auf der Stelispindel 14 des Potentiometers 13 sitzt ein Zahnrad 15, das nur
während der Beschleunigungsphase der Rakete 10 rit
einem Zlrischenrad
16 im Eingriff steht. Dieses Zwischenrad 16 sitzt auf einer Welle 17, welche auf
der das Zwischenrad tragenden Seite in einem Querführungslager 18 gelagert ist.
Die andere Seite der Welle 17 ist so gelagert, daß sie Schwenkbewegungen mit einem
gewissen Hub um dieses Layer ausführen kann.
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Durch eine Druckfeder 19 wird die Welle 17 in eine Endstellung geschwenkt,
in weicher das Zwischenrad 16 von dem Zahnrad 15 des Potentiometers 13 abgekuppelt
ist. In der anderen Endstellung, die durch Überwindung der Druckfeder 19 erreichbar
ist, kämmen das Zwischenrad 16 und das Zahnrad 15 miteinander. In dieser Endstellur.g
steht das Zahnrad 16 auch mit einen Zahnrad 20 im Eingriff, das auf einer weiteren
im Gehäuse 12 auf iiblichc Weise gelagerten Welle 21 sitzt. Diese Welle 21 trägt
ein Pendel 22, das normalerweise in Richtung der Schwerkraft weist. Wenn aber Beschleunigungen
auftreten, dann ric7; tet sich das Pendel 22 in der Beschleunigungsrichtung aus,
so daß diese Schwenkbewegung zur Einstellung des Potentiometers 13 benutzt werden
kann. Da mit dem Auftreten der Startbeschleunigung auch die Kraft der Druckfeder
19 überwunden wird und das Zwischenrad 16 in die Zahnräder 15 und 20 eingreift,
wird der Ausschlag des Pendels 22 auf das Fotentiometer 13 übertragen. Ist die Startphase
vorüber und die Beschleunigung abgeklungen, dann wird das Zwischenrad 16 von den
Zahnrädern 15 und 20 durch die Druckfeder ausgekuppelt1 so daß das Zurückschwenken
des Pendels 22 ohne Einfluß auf die Einstellung des Potentiometers 13 bleibt. Die
Druckfeder und die Massen der Meßanordnung sind so bemessen, daß diese Reihenfolge
sichergestellt ist. Nach dem Auskuppeln des Zahnrades 20 bleibt der Start-Elevationswinkel
α , den die Rakete 10 beim Start eingenommen hatte, gespeichert, denn das
Potentiometer 13 verharrt in der eingestellten Position. Dieser Zustand kann noch
dadurch unterstützt werden, wenn der Stellbewegung des Potentiometers 13 eine relativ
große Reibung entgegenwirkt. Der Winkelα steht somit als elektrische Größe
zur Verfügung und kann für die Verarbeitung innerhalb der Rakete, z.B. zum Schärfen
und/oder Einschalten einer Endphasenlenkung benutzt werden.
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Die zuvor genannte Reibung, welche der Einstellung des Potentiometers
13 entgegenwirkt, kann zweckmäßigerweise auch vorgesehen werden, um ein Überschwingen
des Pendels beim Einwirken der Beschleunigung zu dämpfen. Eine derartige Maßnahme
wird vorzugsweise an der Stellspindel des Potentiometers 13 vorgenommen. Dadurch
wird sichergestellt, daß sich das Pendel vor dem Start in Richtung der Schwerkraft
frei einstcllt.
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Die erfindungsgemäße Meßanordnung kann auch in einfacher Weise dadurcli
aufgebaut werden, daß das Pendel auf einen Mitnehmer, z.B. einen Schleppzeiger,
einer entsprechenden elektromechanischen Meßeinrichtung einwirkt. Mit Hilfe der
Erfindung ist es somit auf einfache Weise sögsich, den Start-Elevationswinkel einer
Rakete zu erfassen und für eine in dieser Rakete vorgesehenen Verarbeitung zu speichern.
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Die erfindungsgemäße Meßanordnung funktioniert auch dann, wenn ein
damit ausgerüstetes Raketengeschoß mit Drall abgeschossen wird. Solch ein Drall
kann je nach Einstellung üblicherweise bis zu sechs Umdrehungen pro Sekunde betragen,
so daß die infolge der Winkelgeschwindigkeit senkrecht zur Raketenlängsachse auftretende
Fliehbeschleunigung in ihrer Auswirkung auf das Pendel berechnet werden kann. Es
ist daher möglich, diesem Einfluß bei der Zuordnung der Spannung am Potentiometer
13 entgegenzuwirken unter der Voraussetzung, daß die Pendellänge relativ klein und
das Pendel in der Achse des Raketengeschos@@s angeordnet wird.
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